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流浪地球?out了,科学家要用太阳引擎流浪整个太阳系

假如在未来的某一天,一颗邻近我们星球的超新星即将爆发,向我们射来大量的重金属雨,用炙热的伽马射线烹调我们的大气层和海洋,我们该怎么办?

带着地球去流浪?去看看《流浪地球》吧,12000台行星发动机同时轰鸣,喷射出强大的火焰,地球在绝望中悲壮启航。

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然而人类呢?生命呢?太惨了,零下80度的超低温度,整个星球表面被冻结,只有像白垩纪以前卑微的远古祖先一样,在地下过着暗无天日的生活。阳光呢?海洋呢?说好的面朝大海春暖花开呢?说好的生活质量和美好未来呢?

什么都没有了,所以这绝不是一个好的办法,虽然这已是我们脑洞能想象出来的最靠谱的不靠谱办法了。

然而时代在进步,人类的脑洞也在进步,最近美国伊利诺伊州州立大学天体物理学家马修·卡普兰(Matthew Caplan)就想出了一个更大的脑洞,我们不光要带着地球去流浪,我们还要带着太阳,带着整个太阳系去流浪,一个也不落下,这样我们就可以一直面朝大海春暖花开,不用转移到地下去生活了。

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卡普兰提出了两种形式的恒星级引擎,利用太阳的能量,驱动太阳系脱离目前的位置,到宇宙中流浪,甚至可以离开银河系,到另一个星系去开辟美丽新世界。

一种驱动器叫西卡多夫推进器,类似于光帆飞船,需要建造一个比太阳大许多倍的巨大抛物面薄膜罩,将太阳辐射的光子反射回去,推动太阳系前进。但这种引擎有两个硬伤很难克服。

一是会对地球造成很大影响。当地球运行到光子被反射回来的区域时,热量增加会导致地球变得更热,很可能让地球的气候彻底崩溃;而地球运行到罩子后面时,阳光又被挡住了,很容易就把地球冻成一个大雪球。所以就只能垂直于太阳系的盘面来推动太阳,这很可能会羁绊我们流浪的脚步和方向。

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二是效率太低,速度太慢。根据卡普兰的测算,需要2.3亿年,才能把太阳系推送到100光年远的地方,堪堪能避过超新星的“灭杀”,虽然我们很乐意等待,但超新星肯定不怎么情愿,所以这个方法不怎么行得通。

这时候就轮到卡普兰的大脑洞了,这是一个以卡普兰自己名字命名的恒星引擎,一个巨大的双引擎电磁核聚变驱动器。

首先需要在太阳周围建设一个巨大的戴森环结构,反射阳光到太阳上的某一点,加热太阳,使氢和氦脱离太阳表面;

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然后将氢和氦收集起来,送到离太阳一定距离的巨大卡普兰恒星引擎上,分离出来的氦泵入聚变炉里,变成近百万度的氧喷射出去,作为推动太阳系运动的主要动力。

但这样引擎势必会坠向太阳,于是收集到的氢就可以大显神威了,卡普兰的另一个引擎是电磁引擎,负责将氢加速,射向太阳表面,以维持和太阳的距离。

根据卡普兰的计算,这个引擎每秒钟需要燃烧数百万吨的氦,可以在100万年的时间内,将太阳系整体移动50光年。目前的技术让我们可以在超新星爆炸前数十万到数百万年前发出预警,这样的速度基本可以让地球逃脱超新星的“灭杀”活动了。

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非常完美不是?然而,卡普兰引擎并没有用什么支架固定在太阳上,当然很可能也是因为不方便这么做。一方面用核聚变引擎喷出氧来做推力,另一方面又要用电磁引擎加速氢向反方向喷出,以维持和太阳的距离,既然引擎和太阳没有接触点,两个方向相反的推力不管谁大谁小,只会推动引擎向前向后,要么坠入太阳烧毁,要么远离太阳,如何能推动太阳系整体转移呢?不知道读者朋友们有什么看法,反正我是比较怀疑的。

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根据卡普兰的说法,这种引擎还可以让我们的太阳系在银河系里面掉个头,来个轰轰烈烈的逆行,然后就可以和更多的恒星系打交道,让人类更方便地殖民其它恒星系了;未来我们也可以凭借这项技术,搬到另外的星系去面朝大海春暖花开。

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这项研究已发表在12月的《宇航学报》上。

这是论文网址:https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.08.027

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